張義文

(中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧大連116100)

1 工程概況

石家莊二環(huán)快速路提升工程是響應(yīng)國家政策要求，加快城市化建設(shè)，縮短和周邊地市距離的重要工程。路面寬度26 m，雙向四車道(中間設(shè)中央分隔帶)。

2 老路狀況調(diào)查

施工前對(duì)老路狀況進(jìn)行調(diào)查，內(nèi)容主要包括原路面的結(jié)構(gòu)、材料和路況。

(1)老路結(jié)構(gòu)及材料調(diào)查:原有路面為4 cm瀝青面層+6 cm瀝青下面層+20 cm二灰碎石+30 cm石灰土。

(2)老路破損狀況調(diào)查:由于該路交通密集，載重車輛比較多，路面遭到嚴(yán)重破壞。

3 施工準(zhǔn)備

(1)原路面準(zhǔn)備:破除原有瀝青路面。

(2)原材料準(zhǔn)備:根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，基層再生為水泥穩(wěn)定碎石基層，因此選取水泥、碎石等材料。

水泥采用石家莊鹿泉 P.O 42.5#水泥，初凝時(shí)間225 min，穩(wěn)定性好，其余指標(biāo)均符合要求。碎石采用石家莊當(dāng)?shù)厥蠌S的1～3 cm規(guī)格的機(jī)軋反擊破碎石，含泥量0.5%，壓碎值16.0%，粒徑規(guī)則、干凈，篩分結(jié)果如表1。

表1 碎石篩分結(jié)果

水采用天然河水，質(zhì)量符合要求。

(3)試驗(yàn)準(zhǔn)備:為擬合再生過程，利用進(jìn)場的維特根－WR2500冷再生機(jī)對(duì)老路取樣;在不同地段根據(jù)擬定的不同深度進(jìn)行銑刨;對(duì)銑刨后試樣進(jìn)行篩分，依據(jù)篩分結(jié)果添加1～3 cm碎石新料，然后進(jìn)行混合料組成設(shè)計(jì)。添加新料后對(duì)原級(jí)配有顯著改善，級(jí)配情況如表2。

表2 添加新料后對(duì)原級(jí)配改善情況

考慮原二灰結(jié)構(gòu)層細(xì)集料過多，水泥用量不宜過大，施工時(shí)選用P.O 42.5#水泥，添加水泥室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 添加水泥后的試驗(yàn)結(jié)果

通過表3可以看出，添加1～3 cm新料碎石無側(cè)限強(qiáng)度在水泥含量4.5%和5.0%兩組均能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

(4)機(jī)械準(zhǔn)備:為滿足基層冷再生大面積施工的要求，投入WR2500冷再生機(jī)一臺(tái)，20 t振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，22 t振動(dòng)一臺(tái)，25 t膠輪一臺(tái)，灑水車三臺(tái)，平地機(jī)一臺(tái)。

(5)人員準(zhǔn)備:考慮人工灑布水泥，施工時(shí)投入工人40名，現(xiàn)場施工、技術(shù)、試驗(yàn)人員各兩名。

4 試驗(yàn)段施工

通過與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位等多次協(xié)商，確定不挖除老路面基層。再生老路20 cm，根據(jù)銑刨試樣篩分結(jié)果，添加約5～8 cm新料后直接再生。根據(jù)前期試驗(yàn)確定，按以下指標(biāo)控制:水泥劑量采用4.5%，最大干密度2.015 g/cm3，最佳含水量為7.5%，7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3 MPa。

施工前清掃老路面，碎石攤鋪后采用平地機(jī)整平石子，水泥采用人工撒布，灑布前彈出網(wǎng)格線，尺寸為4 m×1.8 m，根據(jù)理論用量再上調(diào)5%，得出水泥用量為每格200 kg(4袋水泥)。

水泥灑布后立即對(duì)老路進(jìn)行銑刨、拌和，保證再生機(jī)械緩慢、均勻、連續(xù)進(jìn)行，再生機(jī)械速度控制在5m/min，并且需分段施工，每段控制在200m左右。確保碾壓時(shí)混合料含水量在最佳含水量附近。再生機(jī)械拌和完畢后用振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍后用平地機(jī)初整，再按設(shè)計(jì)高程人工復(fù)整，松鋪系數(shù)按1.15控制，最后碾壓。壓實(shí)遍數(shù)與效果見表4。

表4 壓實(shí)遍數(shù)與效果

混合料無側(cè)限抗壓試驗(yàn)和水洗篩分試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 混合料7 d對(duì)抗壓強(qiáng)度及篩分結(jié)果

7 d后取芯和彎沉檢測結(jié)果見表6及表7。

表6 取芯試塊抗壓強(qiáng)度

表7 彎沉檢測結(jié)果

試驗(yàn)段施工檢測各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，即按此試驗(yàn)段經(jīng)驗(yàn)開始大規(guī)模施工，并于9月5日全部完成冷再生施工。

5 施工方案

(1)下承層的準(zhǔn)備:檢測原路面彎沉，清掃路面(需要時(shí)清洗)，對(duì)原路面上的坑槽進(jìn)行填補(bǔ)。

(2)用全站儀按10 m間距布設(shè)中、邊樁位置并引至施工范圍外。

(3)人工攤鋪5～8 cm的1～3 cm規(guī)格碎石，并用平地機(jī)粗整。

(4)為保證水泥灑布的均勻，采用人工灑布。灑布前彈出網(wǎng)格線，尺寸為4 m×1.8 m，水泥用量為每格200 kg。為減少灑布后水泥損失，灑布時(shí)間控制在施工前1 h左右，且水泥灑布選擇在風(fēng)小的天氣。

(5)含水量的控制:根據(jù)取樣的天然含水量調(diào)整加水量，由冷再生機(jī)精確控制。

(6)再生拌合:根據(jù)WR2500冷再生機(jī)的再生寬度為2.5 m，路面基層按6幅進(jìn)行施工。施工時(shí)應(yīng)連續(xù)施工三幅，并且需分段施工，每段控制在200 m左右，以保證再生機(jī)械和碾壓機(jī)械協(xié)調(diào)一致，

對(duì)老路進(jìn)行銑刨、拌和時(shí)，須保證再生機(jī)械緩慢、均勻、連續(xù)進(jìn)行。再生機(jī)械速度控制在5 m/min，單幅再生施工至作業(yè)段終點(diǎn)后，將WR2500冷再生機(jī)調(diào)至施工起點(diǎn)，進(jìn)行第二幅施工?？v向接縫處相鄰兩幅作業(yè)面的重疊量不宜小于30 cm，并且第二幅再生時(shí)將重疊范圍內(nèi)的水噴關(guān)閉。

(7)水泥劑量及含水量的檢測:再生后現(xiàn)場應(yīng)及時(shí)取樣，做EDTA滴定試驗(yàn)，快速(10 min內(nèi))測定，以確保及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)水泥劑量進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)現(xiàn)場取樣做含水量試驗(yàn)，測含水量時(shí)采用現(xiàn)場燃燒法(施工前通過試驗(yàn)確定燃燒法與烘干法比例關(guān)系，烘干法時(shí)烘箱溫度應(yīng)控制在小于100℃)，所取混合料應(yīng)保持均勻一致，確保實(shí)際含水量與最佳含水量相符。

(8)兩幅路段使用再生機(jī)械拌和完畢后用振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，再用平地機(jī)初整。根據(jù)設(shè)計(jì)縱斷高程和橫坡度，按10 m為一斷面控制(平曲線處按5 m控制)，再按設(shè)計(jì)高程人工復(fù)整，保證平整度，且整形后的表面無明顯的再生輪跡和級(jí)料離析現(xiàn)象。松鋪系數(shù)按1.145控制，然后碾壓。

(9)當(dāng)再生攤鋪整形完成后，開始?jí)簩?shí)。先用20 t振動(dòng)壓路機(jī)弱振一遍，然后強(qiáng)振兩遍，再用25 t振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振兩遍，最后用25 t膠輪壓路機(jī)碾壓兩遍，碾壓速度控制在1.5～2 km/h，并應(yīng)在試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成碾壓。壓路機(jī)不得在已完成的路面上急剎車或調(diào)頭，啟動(dòng)和停止時(shí)應(yīng)低速、緩慢進(jìn)行。

(10)接縫和調(diào)頭處的處理:兩工作段的銜接處應(yīng)切除處理，盡量避免搭接處理?？v縫和橫縫需垂直相接，不應(yīng)斜接，接縫處應(yīng)密實(shí)。施工機(jī)械如在冷再生水泥穩(wěn)定碎石上調(diào)頭，需采取保護(hù)措施。

(11)養(yǎng)護(hù)與交通管制:冷再生施工完畢立即封閉交通，禁止一切車輛通行，上覆蓋養(yǎng)護(hù)布(透水土工布)灑水養(yǎng)護(hù)7 d，保持基層濕潤。

6 施工中控制重點(diǎn)

(1)選用的新添碎石，應(yīng)采用規(guī)格的機(jī)軋反擊破碎石，含泥量、壓碎值盡量偏小，粒徑規(guī)則、干凈。

(2)必須嚴(yán)格控制再生混合料級(jí)配在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，確保細(xì)集料不能偏多。

(3)考慮原二灰結(jié)構(gòu)層細(xì)集料過多，施工時(shí)選用P.O 42.5水泥。嚴(yán)格控制水泥劑量，在滿足強(qiáng)度要求的前提下水泥用量不宜超過5%。

(4)由于二灰對(duì)水泥劑量的影響，水泥劑量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，灑布必須均勻。

(5)必須在水泥初凝之前完成碾壓成型，采用不間斷流水作業(yè)。

(6)嚴(yán)格控制再生機(jī)械速度控制在5 m/min，緩慢均勻，連續(xù)進(jìn)行，對(duì)出現(xiàn)的離析混合料采用人工整理。

(7)由于再生機(jī)的再生寬度較小，以及為保證在水泥初凝之前完成碾壓成型，造成縱縫和橫縫較多，應(yīng)認(rèn)真處理。同時(shí)對(duì)于碾壓過程中出現(xiàn)的軟彈現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)挖除換填。

(8)加強(qiáng)灑水養(yǎng)護(hù)和交通管制。

7 冷再生工藝存在的問題

(1)再生混合料的級(jí)配變異性較大，壓實(shí)度檢測不能準(zhǔn)確反映壓實(shí)狀況，建議施工中增大壓實(shí)度檢測頻率并增加彎沉檢測。

(2)冷再生對(duì)老路下承層要求較高，適宜僅路面損壞地段。對(duì)老路病害處理不夠徹底，冷再生施工后有一定質(zhì)量隱患

(3)受天氣影響較大，因水泥需人工灑布，陰雨及大風(fēng)天氣無法施工。

(4)原老路結(jié)構(gòu)層厚薄不均勻，再生老路后局部有夾層現(xiàn)象。同時(shí)由于下承層的含水量影響，容易造成再生結(jié)構(gòu)層底部出現(xiàn)松散現(xiàn)象。

(5)由于冷再生設(shè)備的影響，整形采取人工整理，容易造成平整度較差，應(yīng)加強(qiáng)控制。

8 結(jié)束語

就地冷再生不僅能節(jié)省大量資源，而且減少環(huán)境污染，改善了原結(jié)構(gòu)的不足性能，使再生后的結(jié)構(gòu)層完全能夠滿足作為基層的整體性能。石家莊二環(huán)快速路提升工程二灰碎石基層就地冷再生，通過施工過程中的不斷探索和科學(xué)的管理，取得良好的施工效果，得到了業(yè)主的好評(píng)。

［1］JTG F40－2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］

［2］JTJ 071－98公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］

［3］JTG F40－2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)［S］